Sem An A 6

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DEL TÁCHIRA DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA DEL ESTADO SÓLIDO

Realizado por: • Vera C. Jackson E. C.I : 18.257.523 # 36

San Cristóbal, junio de 2008

Modelos de Banda de Energía Modelo Ideal y Estado Superficial

Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales.

Inicialmente se muestra que el metal y el semiconductor sin contacto y el sistema no se encuentra en equilibrio térmico.

Si se un conductor conecta al semiconductor con el metal se establece equilibrio térmico los niveles de Fermi se alinean.

● En relación al nivel de Fermi en el metal, el nivel de Fermi en el

Semiconductor es mas bajo en una cantidad igual a la diferencia de as dos funciones de trabajo.

Modelos de Banda de Energía Modelo Ideal y Estado Superficial Relación de energía electrónica para un contacto ideal entre un metal y un semiconductor tipo n en ausencia de estados superficiales.

Se presenta una alta densidad de estados superficiales en la superficie del semiconductor.

Modelos de Banda de Energía Región de Vaciamiento Semiconductor Semiconductor Tipo N Tipo P Equilibrio Térmico

Polarización directa

Polarización inversa

Efecto Schottky efecto schottky

Este representa una disminución de la función Φ del metal en el momento en que el semiconductor hace contacto con la estructura. Para determinar ésta disminución se emplea la siguiente ecuación:

Proceso de Transporte de Corriente

1 Transporte sobre la barrera Schottky. 2 Efecto túnel. 3 Recombinación carga espacial. 4 Inyección de huecos del metal al semiconductor.

Emisión Termoiónica y Difusión

Diagrama de Banda de Energía incorporando el efecto Schottky. La energía potencial del electrón es qψ(x), y el Pseudo nivel de Fermi es qΦ(x).

La Constante efectiva de Richardson calculada A** en función el campo eléctrico de Barreras para metalSilicio

Corriente Túnel

Valores teóricos y experimentales de la Curva Característica para Barreras de Au-Si.

Ecuación

Inyección de Portadores Minoritarios Estos portadores minoritarios son partículas cuánticas encargadas del transporte de corriente eléctrica que se encuentran en menor proporción en un material semiconductor dopado como tipo N o tipo P.

Densidad de la corriente de saturación en función de la concentración de dopado de Barreras de Au-Si para tres diferentes temperaturas.

Inyección de Portadores Minoritarios

Diagrama de energía de una Barrera Schottky epitaxial.

Factor idealizado n en función de la concentración para diferentes temperaturas.

Inyección de Portadores Minoritarios

Tiempo normado de almacenamiento de portadores minoritarios en función de la densidad de corriente normada.

Relación normada de la inyección de portadores minoritarios en función de la densidad de corriente normada

Barrera Potencial tensión que hay

Es la entre los extremos de la zona de deflexión. Esta tensión se produce en la unión pn, ya que es la diferencia de potencial entre los iones a ambos lados de la unión. En un diodo de silicio es aproximadamente de 0,7 V.

Diagrama de Banda de Energía detallado de un contacto metalsemiconductor tipo n con una capa de interfaz del orden de distancias atómicas.

• ΦM = Función Trabajo del Metal • ΦBn = Barrera alta de la barrera metalsemiconductor • ΦBO = Valor asimptótico de ΦBn para un campo eléctrico cero • ΦO = Nivel de energía en la superficie. • ΔΦ = Nivel de energía imagen de la barrera baja • Δ = Potencial a lo largo de la capa de la interfaz • χ = Afinidad electrónica del semiconductor • Vbi = Barrera de Potencial • εS = Constante dieléctrica del semiconductor • εi = Constante dieléctrica de la capa de la interfaz • δ = Espesor de la capa de la interfaz • QSC = Densidad de carga espacial en el semiconductor • QSS = Densidad de estado superficial en

Barrera Potencial Enlaces Covalentes

Enlaces iónicos

El diagrama muestra la Altura de la barrera en relación a la función trabajo del metal.

El diagrama muestra el resultado experimental de la barrera alta del contacto metal-silicio tipo n.

Barrera Potencial

El diagrama muestra la ubicación del nivel de Fermi superficial para algunos metales y el oxígeno sobre GaAs, GaSb y InP. Se observa una pequeña dependencia de la naturaleza química de los metales y del oxígeno

El diagrama muestra el Índice del comportamiento de la interfaz S en función de la diferencia de la electronegatividad de los semiconductores

Medición Corriente - Voltaje

El diagrama muestra la densidad de corriente en polarización directa en función de la tensión aplicada de diodos W-Si y WGaAs

El diagrama muestra un Diodo PtSi-Si con un anillo protector de difusión.

Medición Corriente - Voltaje

La corriente inversa está directamente relacionada con el diámetro de contacto, pues al ser mayor el diámetro, aumenta el área por donde la corriente puede circular.

Energía de Activación

Es la energía mínima necesaria para generar el flujo de corriente directa sobre la barrera. A menor temperatura mayor corriente inversa. En el efecto túnel se da mejor para bajas temperaturas, ya que en altas temperaturas presenta mayores obstáculos.

Diagrama de la energía de activación para determinar la altura de la barrera.

Medición Capacitancia - tensión

Semiconductor con un nivel bajo de dadores y con un nivel alto de dadores. ND es la •concentración baja de dadores y NT es la concentración alta de dadores.